墨子的十大发明与发现

墨子的十大发明与发现西欧英国李约瑟，与北欧瑞典高本汉，同为世界声名最著之两大汉学家。

高氏在此不论，单就李氏《中国之科学与文明》皇皇巨著而言，其人荣获科学与哲学两项博士学位，长期研发中国学术，是以其素养之高，涉猎之博，固属少见，而其书篇秩浩繁，内容涵盖面广，包容性深，及其动员全球人才之众，集结世界专家之夥，亦无出其右者，至於其撰写该书，费时近四十年之久，更非一般学者所可为力也。

因之，笔者乃有重读是书，而为之撰写“书后”之作。

中华民族之建树，远走在其他民族之前，中国也早已具有活跃之科技能力，留下丰硕的领先发明：譬如医学上之健身法;航行者常平架，和航海之自动环动仪;天文学上的望远镜所用之二自动机械钟等，一般人向来认为是近来欧洲之产品，而其实却是公元二世纪时中国人之发明。

实在说来，中国有关科技之发明，在公元1至13世纪(甚至到18世纪)，不断的输出，到欧洲及其他地区，大抵计之，约有几十种之多，而自欧洲输进的科技，则仅为几种，尤其在数学方面，中国居然领先世界一千余年。

李氏对中国科学技术之成就，探微钩玄，推崇备至，令人感佩。

墨子对中国科学技术之贡献甚大(三十余年前拙著《墨子科学观》，尝从科学理论、科学技术、科学精神三者析论)，虽以其书断简残编，难窥其全，致较缺乏明晰系统之说，但其领域甚广，开创实多：如(一)今日“原子论”的惊人先驱之说;(二)中国思想中“量”的发现;(三)天文学中，日月对恒星位置之退行运动;(四)数学中“零”的发现，与“位值”观念;(五)切理学上，波和粒子之宇宙开创论; (六)度量衡学上，是Atwood机械的始祖及四轮车和云梯构造之先知; (七)动力学上，“弹道”与“风筝”的研制之识;(八)光学上万花筒的先进之见与摄影原理; (九)声学上，地话器的发明; (十)机械工程学上，活塞风箱及弩机之制造等十几种发明与发现。

不一而足，再再令人讶异!更有意义者，李氏尝言：“一个科学家，应基於人道立场，现世界人类之区域和历程为一体”，所以他对人文社会科学，亦极关怀。

由是而知，李氏与墨子，同然皆为集十大家於一身的关爱世间之时贤先圣也。

中国科学史的研究，向不为中外学术界所重视。

在国外，以欧洲为中心的历史学家们，固然完全抹煞中国以往在科学、科学思想及技术方面的贡献。

就是成就斐然的汉学家，也大半只从事考古、艺术、音韵、哲学、文学、历史、地理的研究，而少有人去注意中国科学与技术知识的探讨。

在国内，科学史这门学问，也是乏人问津，既少有关科学文献的计划整理，又乏有系统的研究开发。

不仅西方人不知中国产生过科学，甚至中国人自己也承认“中国永不曾产生过任何科学或技术学”。

西方从中国取得了许多技术发明，而自己反而往往丝毫不知是从哪里来的。

幸有李氏《中国之科学与文明》这部书提出了纠正，弥补了缺憾。

该书不论在内容上、取材上、以及写作态度上……都可以说是一部研究中国古代科学史的权威巨著。

所以我在写成《墨子科学观》三十多年后，再重读这部书，并为之撰成“书后”之作。

当然第六届墨子国际研讨会的主题，也是我投入其中的主要因素。

西儒培根，认为欧洲由中国移植的有三大发明——印刷术、黑色火药及罗盘针。

这是人所共知的。

陈立夫更申言之云：“在人类文明史中，其最重要之两大物质科学之发明，皆出自吾国。

一为建设性之最大者，曰造纸及印刷术，无乎此，则人类之智慧，无从记录与继传，文明何有?二为破坏性之最大者：曰黑色火药，无乎此，则天然之障碍，无从摧毁。

文明之保障，无有把握。

即此二者，已足证明吾民族对人类贡献之伟大。

”其实，中国领先之发明，指不胜数，尤其在食物及医药两方面，更为超越。

据李约瑟统计，中医一直领先世界，到十九世纪末叶，才逐渐式微。

李氏更进一步指出，中国由公元第1世纪到第18世纪之间，早已产生丰硕的发明，传达到欧洲及其他地区。

并且计算起来，中国传到西方的机械及技术，至少有二十六种之多，而西方传到中国的，不过四种。

详见下列二表：墨子对中国科学技术之贡献甚大，虽因其书残篇断简，零落不一，难窥其全。

致有些缺乏明晰系统之说，但其领域甚广，开创实多，却是事实，统而言之，约有十几种发明与发现，兹分述如下：一、今日“原子论”的惊人先驱我之所以把“原子论”独立起来，既不完全归属於数学，亦不完全归属於物理，主要是因为它，既是“数学”的，又是“物理”的。

中国数学，并未缺乏理论几何学幼芽。

理论几何学在中国，其所以未能茁壮者，实基因於中国文化的特质。

那墨经中包涵的许多命题，由於种种原因，至今尚未为数学史专家所通晓，深为遗憾。

李氏对中国数学深致感叹之余，并指出墨经(墨家经典，必定在公元前370年左右编集而成的)的几何学“点”的定义时说经上：“端(即点)，体之无序而最前者也。

”经说上：“体也若有端，端是无同也。

”这个意义，好像和“几何学原本”卷中的第一第三定义完全相同。

又举出墨经下：“非半弗靳，则不动，说在端。

”经说下：“非靳半，进取也。

前，则中无为半，犹端也。

前後取，则端中也。

靳必半，毋与非半，不可靳也。

”认为墨家这种“不能分”的概念，确有根据。

并说：根据路利亚(LuRia)的研究，古代希腊的原子学家，他们对於无限小，也许持有与此平行的理论。

显而易见的，和帝摩克力塔斯(Democritus)学派有联络的数学家们，也是具有“几何学原子”概念。

上两个命题，论及几何学的“原子”，都是界定一个“点”，就是把一条线切成极短，以至於无可再切而构成。

他觉得没有真正的理由，相信可以说明为什么“极微”(无可再切)的概念，不让在这三大伟大文明的每一个中独立产生出来。

(一册294页)这是我把它独立起来理由之一，另一就是“它”又是归属“物理”的关系，这部分，容在“宇宙开创论”中，再多细述。

二、科学思想中“量”的发现就“数学”言，中国数学，从来没有离开过“量”的大小，及专特公理与公设以作推理基础，去建立理论的几何学。

而且根据“几何学原本”的序言，“几何”二字，系由“量”(magnitude)字意译而来。

并非“Cos”的音译。

就“物理”言，“量”的因素，在墨家是极为重要的，由他们在物理学上的成就可见。

墨家在这方面，提出了两个命题：(一)是不同类不能相比较，不能相加减。

如经上云：“异类不吡，说在量。

”(经说暂略)这是“物理学”上“量”的定律。

(二)就是五行——金、水、土、木、火，是否相克(胜)，主要也在“量”。

如经下云：“五行毋常胜，说在宜。

”(注：此处之宜，就是我们所说的“量”。

)经说下：“五，金、水、土、木、火。

离然火铄金，火多也。

金靡炭，金多也。

金之府水(但不生水)。

火离木(但非生自木)。

若识麋与鱼之薮，惟所利。

”意即是说：“火能胜金”或“金能胜火”……。

其主因，都是要看“量”的多寡大小来决定约。

三、天文学中，日月对恒星位置之退行运动王充论衡中(公元83年)，有一有趣的日月对於恒星位置的退行运动(葛洪抱朴子，曾引述之)。

墨子似乎曾在更早时，言此事(见墨子第35卷及梅贻宝著作)。

墨经中有关此主题的命题，如言位置的移动，其“经下”有云：“宇进无近，说在敷。

”经说下：“傴宇不可偏举字也。

进行者，先敷近，後敷远者。

”言移动期间，其“经下”有云：“行循以久，说在先後。

”经说下：“行者，必先近而後远。

远修近修也，先後久也，民行修，必以久也。

”言运动，其经上有云：“动或从(纵)也。

”经说上：“动偏祭从者，户枢免瑟。

”这一条，可真是企图讨论“圆”的运动的遗迹。

这些天体运行於刚风之上，则球可能亦会运行。

不少古时中国人如此推想。

但他们所想的不是“旋转”，而是“游移”、进退。

这是那“地有四游”说。

其大意如上述墨经所言。

这必然是相当古邃之说。

四、数学中“零”的发现，与“位值”观念“零”的发现，是数学史上的大事之一。

某单位处的数字，如不存在，於处空出一个位置来表示它——即是零或O，自属当然之处置，这种办法在公元前4世纪时，就已经完成了。

有墨经上“库，易也。

”经说上：“库，区穴(即零或O)若斯貌常。

”的文字，足以证明。

“位值”的观念，发现最早。

为了了解十进位法的“位值”起见，我们所能引用的最早典籍，恐怕要推西元前330年“墨经”中的一个主张：十进位法。

《经下》：“一少於二，而多於五，说在建。

”建，建位也。

位以十进，则数至於十，复进为一，故多於五。

《经说下》：“五有一焉，一有五焉，十，二焉。

”五有一者，一二三四之一也。

一有五者，一十之一，即十有二个五也。

根据上面所引原典，和该书第二章所提出之证据，可知“位值”的观念在中国，纵然一时遗忘，或未经常扩展，但对它的识别，较在“孙子算经”中发现它以前，还要提早五百多年。

五、物理学上，波和粒子的“宇宙开创论”波和粒子(或质点Waves and particles)。

中国物理学思想，全被“波”观念，而不是原子理论所支配。

这是人类思想史中主张连续性和不连续性两派大争辩之一面。

墨家在这点是逻辑上最严格的。

墨家用几何学“点”，作其原子的定义。

在“墨经”中，用“端”字，表示这意义。

但是，似乎又想到“瞬刻的时间”，也有“原子”的意义。

例如：《经上》：“始，当时也。

”始的意义，是瞬刻的时间。

《经说上》：“始时或有久，或无久，始可无久。

”时间有时有久，有时无久，因为时间的起点，就没有久。

由此可知，原子的瞬间，并不是由佛教传入中国的。

这一段，有“宇宙开创论”的背景。

因为在此所说“瞬间”的开始，有如线端之“点”。

但它是“物理”的，而不是“数学”的。

六、度里街学上，是Atwood机械的始祖及四轮车等和云梯构造之先知“墨经”的另一组，给我们多一些墨家(约在亚里士多得时期，公元前4世纪末叶) “力”和“重”的思想。

我们再强调，只有现存残篇，和窜改版本，若不多用臆测，就很难估定战国时明的物理情状。

在这方面，它谈到“力”和“重”如：《经上》：“力，刑(同形)之所以奋也。

”《经说上》：“力，重之为下，与重奋也。

”也谈到“力”的平衡，滑车和天平的思考。

如：《经下》：“絮与枝板，说在薄。

”《经说下》：“絮有力也，引无力也，不正所絮之止於施。

”在後一例，假定的是：当开始实验时，被变动的物重，是挂在比他边所挂的恒等重，较高一些。

此处所说的，是研究力，加速度和质量间的关系之Atwood机械(1780年)的始祖。

(参考吴南薰(一)92页及下文)。

如：“力的组合”：《经下》：“循遇过擢虑不疑，说在有无合与一，或复否，说在拒且然。

”经说下，佚失。

由於这命题的简略及注解(经说)的佚失。

很难确定它的意思，如果“矩”字不错，则墨家是企图“向量力”(vectoforces)的分析，和力的厂“平形四边形”等，是否有反应，当视所思考的结构，是否平衡而定。

又说：上古及中古中国的实用工程中，还有许多机会获得关於合力之经验和知识。

实在说来，在欧洲一直到17世纪，才完全明白这些。

而中国早期的气体动力学发明的“风筝”，就是这原理的应用。